JP2008202135A - 中空部材の製造方法及び陽極酸化処理用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】中空部材の陽極酸化処理により生成される皮膜の厚みを、均一にすることができる中空部材の製造方法及び陽極酸化処理用治具を提供する。
【解決手段】中空部材１００の製造方法は、中空部を有した中空部材１００の製造方法であって、中空部材１００を電解液６２に浸す浸液工程と、中空部材１００の中空部内に補助電極５０を配置し、電解液６２に浸された中空部材１００を陽極とし、中空部材１００の中空部内に配置された補助電極５０と電解液６２とを陰極として通電し、前記中空部材１００に陽極酸化処理を施す通電工程とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、中空部材の製造方法及び陽極酸化処理用治具に関するものである。

中空部を有した中空部材の陽極酸化処理などの表面処理は、さまざまな手法が提案、実行されている（例えば、特許文献１）。
しかし、特許文献１に記載の方法は、積層された複数の中空部材の中で、中央に位置する中空部材の中空部の皮膜の厚みが、端部に位置する中空部材の中空部に比べ薄くなり、積層位置に応じて中空部材の膜厚が不均一になってしまう問題があった。
特開２００３−３３９１７８号公報

本発明の課題は、中空部材の表面処理により生成される皮膜の厚みを、均一にすることができる中空部材の製造方法及び陽極酸化処理用治具を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を括弧内に付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、中空部を有した中空部材（１００）を電解液（６２）に浸す浸液工程と、前記中空部材（１００）の前記中空部内に補助電極（５０）を配置し、前記電解液（６２）に浸された前記中空部材（１００）を陽極とし、前記補助電極（５０）を陰極として通電し、前記中空部材（１００）に陽極酸化処理を施す通電工程と、を含む中空部材（１００）の製造方法である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の中空部材（１００）の製造方法において、前記補助電極（５０）は、表面の少なくとも一部に、導電性を低下させる及び／又は導電性を無くす絶縁部（５０−２）を有すること、を特徴とする中空部材の製造方法である。
請求項３の発明は、請求項２に記載の中空部材（１００）の製造方法において、前記通電工程では、前記中空部材（１００）の前記中空部の両端部に前記絶縁部（５０−２）が位置するように、前記補助電極（５０）を配置すること、を特徴とする中空部材（１００）の製造方法である。
請求項４の発明は、請求項３に記載の中空部材（１００）の製造方法において、前記補助電極（５０）は、前記絶縁部（５０−２）と導電性のある導電部（５０−３）との比率が略２：３で形成されていること、を特徴とする中空部材（１００）の製造方法である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の中空部材（１００）の製造方法において、前記浸液工程では、導電性を有した陽極治具（２０、３０、４０）により前記中空部材（１００）を固定し、前記通電工程では、前記中空部材（１００）と導通した前記陽極治具（２０、３０、４０）を陽極として通電すること、を特徴とする中空部材（１００）の製造方法である。
請求項６の発明は、請求項５に記載の中空部材（１００）の製造方法において、前記陽極治具（２０、３０、４０）は、チタンで形成されていること、を特徴とする中空部材（１００）の製造方法である。
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の中空部材（１００）の製造方法において、前記通電工程は、前記電解液（６２）を攪拌する攪拌工程を含むこと、を特徴とする中空部材（１００）の製造方法である。
請求項８の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の中空部材（１００）の製造方法において、前記通電工程は、前記電解液（６２）に浸されている前記中空部材（１００）を揺動させる揺動工程を含むこと、を特徴とする中空部材（１００）の製造方法である。
請求項９の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の中空部材（１００）の製造方法において、前記浸液工程及び前記通電工程では、複数の前記中空部材（１００）を、前記中空部の中心を軸として複数個重ねて配置すること、を特徴とする中空部材（１００）の製造方法である。

請求項１０の発明は、中空部材（１００）の一方の面側に設けられ、前記中空部材（１００）の中空部へ続く第１の孔部（２０−２）が設けられ、導電性を有する第１の部材（２０）と、前記中空部材（１００）の他方の面側に設けられ、前記中空部材（１００）の中空部へ続く第２の孔部（３０−２）が設けられ、導電性を有する第２の部材（３０）と、前記中空部材（１００）を挟むように、前記第１の部材（２０）と前記第２の部材（３０）とを結合させる、導電性を有する結合部材（４０）と、前記中空部材（１００）の前記中空部を通り、前記第１の孔部（２０−２）から前記第２の孔部（３０−２）まで延在して設けられる電極部（５０）とを備えること、を特徴とする陽極酸化処理用治具（１０）である。
請求項１１の発明は、請求項１０に記載の陽極酸化処理用治具（１０）において、前記電極部（５０）は、表面の少なくとも一部に、導電性を低下させる及び／又は導電性を無くす絶縁部（５０−２）を備えること、を特徴とする陽極酸化処理用治具（１０）である。
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の陽極酸化処理用治具（１０）において、前記絶縁部（５０−２）は、前記中空部材（１００）の前記中空部の両端部に対応する位置に設けられること、を特徴とする陽極酸化処理用治具（１０）である。
請求項１３の発明は、請求項１２に記載の陽極酸化処理用治具（１０）において、前記電極部（５０）は、前記絶縁部（５０−２）と非絶縁部である導電部（５０−３）との比率が略２：３であること、を特徴とする陽極酸化処理用治具（１０）である。
請求項１４の発明は、請求項１０から請求項１３までのいずれか１項に記載の陽極酸化処理用治具（１０）において、前記第１の部材（２０）、前記第２の部材（３０）及び前記結合部材（４０）は、チタンで形成されること、を特徴とする陽極酸化処理用治具（１０）である。
請求項１５の発明は、請求項１０から請求項１４までのいずれか１項に記載の陽極酸化処理用治具（１０）において、前記結合部材（４０）は、複数個重ねた状態の前記中空部材（１００）を挟むように、前記第１の部材（２０）と前記第２の部材（３０）とを結合させること、を特徴とする陽極酸化処理用治具（１０）である。

本発明によれば、中空部材の表面及び中空部に生成される皮膜の厚みを均一にすることができ、中空部材の寸法を精度よく管理することができる。

（第１実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態をあげて、さらに詳しく説明する。
図１は、本発明による中空部材の陽極酸化処理用治具の第１実施形態を示す模式図である。
陽極酸化処理用治具１０は、図１に示すように、第１の陽極治具２０、第２の陽極治具３０、結合治具４０及び３本の補助電極５０を備え、中空部を有し、アルミニウム材で形成された中空部材１００に陽極酸化処理（アルマイト処理）を、後述の陽極酸化処理装置６０で施すための治具である。具体的には、陽極酸化処理用治具１０は、中空部の中心を軸として複数個（図１では１２個）積層させた中空部材１００を、第１の陽極治具２０及び第２の陽極治具３０で挟んで結合治具４０で隙間なく結合し、各中空部材１００と陽極酸化処理用治具１０の各部とを導通させて陽極とし、後述の陽極酸化処理装置６０から供給される電流が流される。

第１の陽極治具２０は、チタンで形成された断面が円形状の板材であり、円形状の中心部に結合治具４０を貫通させる孔部２０−１が設けられており、また、孔部２０−１の周囲を１２０度間隔で扇形の孔部２０−２が３箇所設けられている。各扇形の孔部２０−２には、補助電極５０が挿入され、中空部材１００の中空部に対して補助電極５０が等間隔に配置されている。また、各扇形の孔部２０−２は、後述の電解液６２の中空部材１００の中空部内への流出入、及び、後述の散気管６３から放出される空気の中空部からの通過に使用される。
第２の陽極治具３０は、第１の陽極治具２０と外形が同寸法のチタンで形成された断面が円形状の板材であり、中心部に、後述の結合治具４０の第２のネジ部４１−２と螺合されるように、ネジ穴部３０−１が設けられている。また、ネジ穴部３０−１の周囲には、第１の陽極治具２０と同様に、１２０度間隔で扇形の孔部３０−２が３箇所設けられている。各扇形の孔部３０−２は、補助電極５０を等間隔に配置させるとともに、後述の電解液６２の中空部材１００の中空部内への流出入、及び、後述の散気管６３から放出される空気の中空部内への通過に使用される。

結合治具４０は、結合棒４１、結合ナット４２及びかぎ部材４３を有し、複数の中空部材１００、第１の陽極治具２０及び第２の陽極治具３０を結合するチタンで形成された部材である。
結合棒４１は、両端部に第１のネジ部４１−１及び第２のネジ部４１−２が設けられた断面が円形の棒材であり、複数の中空部材１００、第１の陽極治具２０及び第２の陽極治具３０を結合する。

図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。複数の中空部材１００、第１の陽極治具２０及び第２の陽極治具３０の結合は、まず、図２に示すように、第２のネジ部４１−２とネジ穴部３０−１とを螺合することにより、結合棒４１と第２の陽極治具３０とを結合させる。続いて、結合棒４１を結合した第２の陽極治具３０上に、複数の中空部材１００を挟むようにして、第１の陽極治具２０を重ねる。このとき、第１の陽極治具２０は、孔部２０−１に結合棒４１を通過させて中空部材１００に重ねられ、通過した結合棒４１の先端に形成された第１のネジ部４１−１に結合ナット４２を螺合させる。結合ナット４２を第１のネジ部４１−１に螺合することで、中空部材１００、第１の陽極治具２０及び第２の陽極治具３０が隙間なく結合される。
かぎ部材４３は、断面が円形の棒材の一端部をかぎ（略コの字）状に形成し、他端部に結合棒４１の第１のネジ部４１−１に螺合されるようにネジ穴４３−１が設けられた部材であり、後述の陽極酸化処理装置６０の治具固定部６４に陽極酸化処理用治具１０を吊り下げる。

補助電極５０は、カーボンで形成された断面が円形の棒材であり、図１及び図２に示すように、第１の陽極治具２０及び第２の陽極治具３０に設けられた扇形の孔部２０−２及び扇形の孔部３０−２により、結合棒４１及び中空部材１００の中空部に対して等間隔に配置される。また、隣り合う補助電極５０同士も等間隔に配置され、第１の陽極治具２０及び第２の陽極治具３０に対して、不図示のゴム材などで形成されるリング状の部材によって固定される。
補助電極５０は、後述の直流電源６７の陰極に接続して通電されるので、陽極として通電される中空部材１００の中空部内への電流を、効率よく流すことができる。また、各補助電極５０は、上述したように、中空部に対して等間隔に配置されているので、中空部材１００の中空部における電流の流れを均一にすることができる。
なお、補助電極５０は、第１の陽極治具２０及び第２の陽極治具３０に接触する補助電極５０の両端部に、第１の絶縁部５０−１が設けられ、それと隣接して第２の絶縁部５０−２が設けられている。また、第２の絶縁部５０−２は、絶縁部が設けられていない導電部５０−３との比率が略２：３になるように形成されている。
第１の絶縁部５０−１及び第２の絶縁部５０−２は、導電性を無くす絶縁部であり、樹脂を主材料とした溶剤を塗布したり、絶縁性の高いテープを巻きつけたりすることで補助電極５０上に形成される。

図３は、本実施形態の陽極酸化処理装置を説明する図である。
陽極酸化処理装置６０は、図３に示すように、電解槽６１、電解液６２、散気管６３、治具固定部６４、揺動部６５、陰極板６６及び直流電源６７を有している。陽極酸化処理装置６０は、電解液６２中に陽極酸化処理用治具１０と結合した中空部材１００を３組浸し、直流電源６７で通電し、中空部材１００の表面に酸化皮膜を生成させる装置である。
電解槽６１は、硫酸水溶液である電解液６２を溜める容器であり、その容器の底部に、散気管６３を配置している。
散気管６３は、無数の微小な孔部を有した多孔質セラミクスであり、容器外部から送られる圧縮空気を無数の孔部から微細に放出し、電解槽６１に溜められた電解液６２を攪拌することにより、陽極酸化処理時の反応熱で電解液６２が部分的に温度上昇するのを防止することができる。

治具固定部６４は、銅線などの導電体で略矩形状に形成され、矩形状の上辺部の両端にかぎ状の接続部６４−１を形成したフレームである。治具固定部６４は、上辺部に陽極酸化処理用治具１０のかぎ部材４３を吊り下げることで、中空部材１００を電解液６２中に浸すことができる。
揺動部６５は、不図示の駆動機構を有し、直流電源６７の陽極と接続された導電性を有した銅棒であり、治具固定部６４及びそれに吊り下げられた陽極酸化処理用治具１０で結合された中空部材１００を吊り下げて、駆動機構により水平方向（矢印Ｂ）に揺り動かす機構である。揺動部６５は、吊り下げた中空部材１００を揺り動かすことで、散気管６３より放出された微細な圧縮空気が、陽極酸化処理用治具１０及び中空部材１００の凹凸部に停滞するのを防止し、中空部材１００の陽極酸化処理の仕上がりを安定させることができる。

陰極板６６は、電解液６２を陰極として通電させるための導電板であり、直流電源６７の陰極に接続されている。なお、図３では、説明を明確にするために図示を省略しているが、陽極酸化処理装置６０の陰極板６６は、陽極酸化処理用治具１０を挟むように、図３の紙面の手前側にも配置されている。
直流電源６７は、一定の電流を供給することができる電源アンプであり、揺動部６５、治具固定部６４及び陽極酸化処理用治具１０を介して中空部材１００を陽極とし、電解液６２に浸されている補助電極５０及び陰極板６６を陰極として電流が流される。

次に、中空部材１００の製造方法について説明する。
まず、作業者は、円柱形状の部材を切削加工機（不図示）により加工することで、中空部を有した中空部材１００を形成する（加工工程）。次に、図１に示すように、複数の中空部材１００を重ねて、重ねられた中空部材１００を第１の陽極治具２０及び第２の陽極治具３０で挟んで結合治具４０により隙間なく結合する。そして、第１の陽極治具２０の扇形の孔部２０−２及び第２の陽極治具３０の扇形の孔部３０−２に補助電極５０を通し、等間隔に配置されるように固定する。

このようにして、補助電極５０は、中空部材１００によって形成される中空部内に配置される。そして、補助電極５０は、第１の陽極治具２０の孔部２０−２から第２の陽極治具３０の孔部３０−２までの間を延在するように配置される。このとき、補助電極５０の両端に設けられている第１の絶縁部５０−１と第２の絶縁部５０−２は、中空部材１００によって形成される中空部の端部付近（すなわち、孔部２０−２、孔部３０−２付近）に配置されるようにする。

続いて、図３に示すように、陽極酸化処理用治具１０で結合された中空部材１００を、陽極酸化処理装置６０の治具固定部６４に吊り下げて、電解液６２に浸す（液浸工程）。
陽極酸化処理用治具１０に結合された中空部材１００が治具固定部６４に吊り下げられ、さらに、それが揺動部６５に吊り下げられたら、揺動部６５の一端部を陽極とし、補助電極５０及び陰極板６６を陰極として直流電源６７に接続する。次に、陽極酸化処理装置６０は、散気管６３の無数の孔部から微細な圧縮空気を放出して（攪拌工程）、電解槽６１内の電解液６２を攪拌する。また、同時に、揺動部６５を水平方向（矢印Ｂ）に駆動する（揺動工程）。

続いて、作業者により直流電源６７の電源が投入されると、中空部材１００を陽極とし、電解液６２に浸された補助電極５０及び陰極板６６を陰極として電流が流れ、中空部材１００の表面及び中空部に酸化皮膜が形成される（通電工程）。このとき、中空部材１００の中空部内には補助電極５０が等間隔に配置され、また、揺動部６５による揺動動作と散気管６３の攪拌動作とにより、中空部に空気が停滞することなく、中空部内の電解液６２に対して電流が均一に流れるので、中空部材１００の表面及び中空部に生成される皮膜の厚みを、均一にすることができる。

ここで、本実施形態の陽極酸化処理による中空部材１００に生成された皮膜の厚みの測定結果を表１に示し、また、その測定条件及び測定点を図４に示す。表１は、補助電極５０を設けたことによる中空部材１００の膜厚の変化と、補助電極５０の第２の絶縁部５０−２及び導電部５０−３の比率（絶縁比率）を変化させたときの中空部材１００の膜厚の変化とをまとめた表である。表１の１列目は測定番号を、２列目は補助電極５０の有無を、３列目は補助電極５０の絶縁比率を、４〜９列目は、部位Ｃの厚みを基準値としたときの、その他の部位との比率を示している。

また、図４は、図４（ａ）〜（ｄ）に、表１内の測定番号２〜５における、補助電極５０の絶縁比率を変更したときの図を示し、図４（ｅ）、（ｆ）に、積層された中空部材１００の測定点を示す。具体的には、図４（ｅ）に、複数個重ねられた中空部材１００の上端部に位置する中空部材１００−Ｔの膜厚の測定点（部位Ａ〜Ｃ）を示し、図４（ｆ）に、複数個重ねられた中空部材１００の中央部に位置する中空部材１００−Ｍの膜厚の測定点（部位Ｄ〜Ｆ）を示す。なお、中空部材１００の部位Ａ及び部位Ｄを中空部材１００の上面部と呼び、部位Ｂ及び部位Ｅを中空部と呼び、部位Ｃ及び部位Ｆを表面部と呼ぶ。

まず、表１の測定番号１及び２により、補助電極５０の有無による皮膜の膜厚変化による効果が確認できる。補助電極５０を設けなかった測定番号１では、中空部材１００−Ｔ及び中空部材１００−Ｍは、中空部（部位Ｂ及び部位Ｅ）及び上面部（部位Ａ及び部位Ｄ）の膜厚が、表面部（部位Ｃ及び部位Ｆ）の膜厚に比べ３分の１以下となっている。特に、中空部材１００−Ｍの中空部（部位Ｅ）及び上端部（部位Ｄ）の膜厚は、表面部（部位Ｅ）の膜厚の１０分の１になっている。これは、積層する中空部材１００の上面部（部位Ａ及び部位Ｄ）及び中空部（部位Ｂ及び部位Ｅ）が、中空部材１００の表面部（部位Ｃ及び部位Ｆ）に比べ陰極板６６との距離が遠いので、中空部材１００の中空部内の電解液６２に対する電流の流れが悪くなり、酸化皮膜が表面に比べ生成しにくい状態になるためである。

これに対して、中空部材１００の中空部内に図４（ａ）に示すような補助電極５０を設けた測定番号２では、中空部材１００−Ｔ及び中空部材１００−Ｍの中空部（部位Ｂ及び部位Ｅ）及び上面部（部位Ａ及び部位Ｄ）は、表面部（部位Ｃ及び部位Ｆ）の皮膜と遜色ない厚みを有した皮膜が形成される。しかし、膜厚を厳密に考察すると、測定番号２の皮膜は、中空部材１００−Ｔの中空部（部位Ｂ）及び上面部（部位Ａ）の膜厚は、その表面部（部位Ｃ）よりも厚くなっているが、中空部材１００−Ｍの中空部（部位Ｅ）及び上面部（部位Ｄ）の膜厚は、その表面部（部位Ｆ）よりも薄くなっている。これは、積層する中空部材１００の上端に位置する中空部材１００―Ｔは、陰極板６６及び補助電極５０からの電流が流れるが、中央に位置する中空部材１００−Ｍ付近は、補助電極５０の影響を受けるものの、陰極板６６が中空部材１００−Ｔに比べ遠い位置にあるので、電流が流れにくくなり、端部に位置する中空部材１００−Ｔ付近で、より多くの電流が流れる傾向になるためである。

そこで、表１の測定番号３〜５は、各中空部材１００の中空部内への電流の流れを均一にするために、補助電極５０に第２の絶縁部５０−２を設け、第２の絶縁部５０−２及び導電部５０−３の比率（絶縁比率）を変更した。
図４（ｂ）に示すように、絶縁比率を１：４にした測定番号３では、中空部材１００−Ｔの中空部（部位Ｂ）及び上面部（部位Ａ）の膜厚が、その表面部（部位Ｃ）よりも厚くなり、中空部材１００−Ｍの中空部（部位Ｅ）が、その表面部（部位Ｆ）よりも薄くなる。これは、中空部材１００−Ｍの上面部（部位Ｄ）以外は、測定番号２と同様の傾向であるので、さらに、第２の絶縁部５０−２の面積を広げる必要がある。
そのため、測定番号４では、図４（ｃ）に示すように、測定番号３よりも第２の絶縁部５０−２を多くし、絶縁比率を２：３とした。表１に示す結果より、生成された皮膜の厚みは、中空部材１００の積層位置に関係なく、中空部材１００の各部位（Ａ〜Ｆ）の膜厚が均一となり、中空部材１００の最適な陽極酸化処理の条件となる。

なお、図４（ｄ）に示すように、絶縁比率を３：２にした測定番号５では、測定番号２とは逆に、中空部材１００−Ｔの中空部（部位Ｂ）及び上面部（部位Ａ）の膜厚が、その表面部（部位Ｃ）よりも薄くなり、中空部材１００−Ｍの中空部（部位Ｅ）の膜厚が、その表面部（部位Ｆ）よりも厚くなる。これは、積層した中空部材１００の上端部に対して、中央部の電流の流れが強いことを示しており、膜厚を均一にするには、第２の絶縁部５０−２の比率を下げる必要がある。
以上、本実施形態の測定では、積層する中空部材１００の端部として、上端に位置する中空部材１００−Ｔの測定結果を用いたが、下端に位置する中空部材１００−Ｂも中空部材１００−Ｔと同様な皮膜生成の傾向を示す。

以上より、本実施形態の中空部材の製造方法及び陽極酸化処理用治具には以下のような効果がある。
（１）中空部材１００を電解液６２に浸し、電解液６２に浸された中空部材１００を陽極とし、電解液６２に浸され、中空部材１００の中空部内に配置された補助電極５０と中空部材１００の周囲に配置された陰極板６６とを陰極として通電するので、中空部材の表面及び中空部に生成される皮膜の厚みを均一にすることができ、中空部材の寸法を精度よく管理することができる。
（２）補助電極５０は、両端部に第２の絶縁部５０−２を設けて通電しているので、複数個積層した中空部材１００の積層位置に関係なく、中空部材１００の各部位の皮膜の膜厚を均一に生成することができる。

（３）複数の中空部材１００を、剛性の高い中空部の中心軸方向に積層させて第１の陽極治具２０、第２の陽極治具３０及び結合治具４０によって固定するので、薄肉状の中空部材に対しても、中空部材１００を変形させることなく陽極酸化処理を実施することができる。
（４）第１の陽極治具２０、第２の陽極治具３０及び結合治具４０をチタンで形成しているので、チタンの硬度が高い特性を活用して、皮膜の除去が容易な耐久性のある陽極酸化処理用治具１０を提供することができる。具体的には、第１の陽極治具２０、第２の陽極治具３０及び結合治具４０にチタンを用いることで、陽極酸化処理後に各治具に付着した酸化皮膜を、各治具の寸法精度を狂わすことなく、研磨などの作業により除去することができ、各治具を繰り返し使用することができる。

（５）電解液６２を散気管６３で攪拌しているので、陽極酸化処理時の中空部材１００の中空部に対する電流の流れを均一にすることができる。
（６）揺動部６５が中空部材１００を揺動しているので、散気管６３から放出される微細な圧縮空気が、中空部材１００の中空部や第１の陽極治具２０などの凹凸部に停滞するのを防止することができる。
（第２実施形態）

図５は、補助電極の第２実施形態を示す図である。なお、第２実施形態の説明では、前述した実施例１と同様な機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に統一した符号を付して、重複する説明や図面を適宜省略する。
第２実施形態と第１実施形態との相違点は、第１実施形態の補助電極５０が、断面が円形の棒材であったのに対し、第２実施形態の補助電極５０ａは、図５に示すように、３枚の円弧状の板を使用している点である。
補助電極５０ａは、第１実施形態と同様に、カーボンで形成され、第１の陽極治具２０及び第２の陽極治具３０の扇形の孔部２０−２及び扇形の孔部３０−２に挿入される。

以上より、本実施形態の中空部材の製造方法及び陽極酸化処理用治具は、円弧状の板で形成された補助電極５０ａを用いているので、補助電極５０ａを中空部材１００の中空部の内面に沿って等間隔に配置することができ、中空部材１００の大きさによっては、第１実施形態よりも均一に皮膜を生成することができる。また、補助電極５０ａは、電極としての表面積が第１実施形態の補助電極５０よりも広いので、より短時間で中空部材１００に皮膜を生成することができる。

（変形例）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。図６は、第１実施形態の補助電極の変形例を示す図である。図７は、第２実施形態の補助電極の変形例を示す図である。
（１）第１実施形態では、補助電極５０に断面が円形の棒材を用いたが、それ以外の断面、例えば、矩形、三角形状などの棒材を用いてもよい。また、補助電極５０は、３本に限定されることなく、それ以外の本数を用いてもよい。例えば、中空部材１００の中空部の皮膜を生成する面積が広い場合は、補助電極５０の本数を増やして、面積に応じた適正な量の電流を中空部内の電解液６２に流すことができる。
また、断面が矩形の棒材の側面の一部が、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、円弧状又は三角状に形成された補助電極５０ｃを使用することもできる。円弧状又は三角状にすることで、積層した中空部材１００のうち、中央付近に位置する中空部材１００の中空部に対して陰極を近づけることができ、第２の絶縁部５０−２を設けなくても中空部内の電流の流れを変更することができる。

（２）第２実施形態では、補助電極５０ａは、３枚の円弧状の板を用いたが、それ以外の形状を用いてもよい。例えば、図７に示すような薄肉円筒形状で形成された補助電極５０ｂを、第１の陽極治具２０及び第２の陽極治具３０で挟むように配置させることも可能である。
（３）各実施形態では、第２の絶縁部５０−２は、導電性を無くしたが、部分的に導電性を変化するように形成してもよい。例えば、溶剤で薄めた樹脂を補助電極５０に付着（例えば、塗布、浸漬など）させることで第２の絶縁部５０−２が形成されている場合では、溶剤の塗布する厚みを変化させることで、導電性を変化させることができる。また、第２の絶縁部５０−２を縞状に設けても、同様な効果が得ることができる。第２の絶縁部５０−２の導電性を部分的に変化させることで、積層した中空部材１００の中空部の積層位置に応じた電流の流れを、より精細に調節することが可能になる。

（４）各実施形態では、第１の陽極治具２０、第２の陽極治具３０及び結合治具４０は、チタンであったが、その他の導電性のある部材を使用してもよい。
（５）各実施形態では、複数の中空部材１００を積層させて、中空部の中心軸方向に長い状態で陽極酸化処理を施したが、例えば、中空部の中心軸方向に長い１つの中空部材に対して陽極酸化処理を施すことも可能である。
（６）本実施形態では、補助電極５０にカーボンを使用したが、その他の材料、例えば、チタンや鉛など導電性のある部材を適宜選択して使用してもよい。
（７）各実施形態では、アルミニウムで形成された中空部材１００に陽極酸化処理を施したが、チタンやマグネシウム、又は、それらの合金などに施してもよい。
（８）各実施形態では、陽極酸化処理について述べたが、被処理体及び電解液に通電するような手法を用いる他の表面処理に使用してもよい。

本発明による中空部材の陽極酸化処理用治具の第１実施形態を示す模式図である。 図１に示す陽極酸化処理用治具のＡ−Ａ断面図である。 本発明による陽極酸化処理装置の模式図である。 中空部材に生成された皮膜の測定する測定条件及び測定点を示す図である。 本発明による中空部材の陽極酸化処理用治具の補助電極の第２実施形態を示す図である。 本発明による第１実施形態の補助電極の変形例を示す図である。 本発明による第２実施形態の補助電極の変形例を示す図である。

符号の説明

１０：陽極酸化処理用治具、２０：第１の陽極治具、３０：第２の陽極治具、４０：結合治具、５０、５０ａ：補助電極、６０：陽極酸化処理装置、６１：電解槽、６２：電解液、６３：散気管、６４：治具固定部、６５：揺動部、６６：陰極板、６７：直流電源、１００、中空部材

Claims (15)

1. 中空部を有した中空部材を電解液に浸す浸液工程と、
   前記中空部材の前記中空部内に補助電極を配置し、前記電解液に浸された前記中空部材を陽極とし、前記補助電極を陰極として通電し、前記中空部材に陽極酸化処理を施す通電工程と、
   を含む中空部材の製造方法。
2. 請求項１に記載の中空部材の製造方法において、
   前記補助電極は、表面の少なくとも一部に、導電性を低下させる及び／又は導電性を無くす絶縁部を有すること、
   を特徴とする中空部材の製造方法。
3. 請求項２に記載の中空部材の製造方法において、
   前記通電工程では、前記中空部材の前記中空部の両端部に前記絶縁部が位置するように、前記補助電極を配置すること、
   を特徴とする中空部材の製造方法。
4. 請求項３に記載の中空部材の製造方法において、
   前記補助電極は、前記絶縁部と導電性のある導電部との比率が略２：３で形成されていること、
   を特徴とする中空部材の製造方法。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の中空部材の製造方法において、
   前記浸液工程では、導電性を有した陽極治具により前記中空部材を固定し、
   前記通電工程では、前記中空部材と導通した前記陽極治具を陽極として通電すること、
   を特徴とする中空部材の製造方法。
6. 請求項５に記載の中空部材の製造方法において、
   前記陽極治具は、チタンで形成されていること、
   を特徴とする中空部材の製造方法。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の中空部材の製造方法において、
   前記通電工程は、前記電解液を攪拌する攪拌工程を含むこと、
   を特徴とする中空部材の製造方法。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の中空部材の製造方法において、
   前記通電工程は、前記電解液に浸されている前記中空部材を揺動させる揺動工程を含むこと、
   を特徴とする中空部材の製造方法。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の中空部材の製造方法において、
   前記浸液工程及び前記通電工程では、複数の前記中空部材を、前記中空部の中心を軸として複数個重ねて配置すること、
   を特徴とする中空部材の製造方法。
10. 中空部材の一方の面側に設けられ、前記中空部材の中空部へ続く第１の孔部が設けられ、導電性を有する第１の部材と、
    前記中空部材の他方の面側に設けられ、前記中空部材の中空部へ続く第２の孔部が設けられ、導電性を有する第２の部材と、
    前記中空部材を挟むように、前記第１の部材と前記第２の部材とを結合させる、導電性を有する結合部材と、
    前記中空部材の前記中空部を通り、前記第１の孔部から前記第２の孔部まで延在して設けられる電極部とを備えること、
    を特徴とする陽極酸化処理用治具。
11. 請求項１０に記載の陽極酸化処理用治具において、
    前記電極部は、表面の少なくとも一部に、導電性を低下させる及び／又は導電性を無くす絶縁部を備えること、
    を特徴とする陽極酸化処理用治具。
12. 請求項１１に記載の陽極酸化処理用治具において、
    前記絶縁部は、前記中空部材の前記中空部の両端部に対応する位置に設けられること、
    を特徴とする陽極酸化処理用治具。
13. 請求項１２に記載の陽極酸化処理用治具において、
    前記電極部は、前記絶縁部と非絶縁部である導電部との比率が略２：３であること、
    を特徴とする陽極酸化処理用治具。
14. 請求項１０から請求項１３までのいずれか１項に記載の陽極酸化処理用治具において、
    前記第１の部材、前記第２の部材及び前記結合部材は、チタンで形成されること、
    を特徴とする陽極酸化処理用治具。
15. 請求項１０から請求項１４までのいずれか１項に記載の陽極酸化処理用治具において、
    前記結合部材は、複数個重ねた状態の前記中空部材を挟むように、前記第１の部材と前記第２の部材とを結合させること、
    を特徴とする陽極酸化処理用治具。

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